煤炭洗選有了“最強(qiáng)大腦”

——山東能源柴里煤礦選煤廠科技創(chuàng)新紀(jì)略

劉光賢 李進(jìn)業(yè)

在煤炭行業(yè)的激烈競(jìng)爭(zhēng)中，山東能源棗礦集團(tuán)柴里煤礦選煤廠憑借科技創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)了華麗轉(zhuǎn)身。近期，其創(chuàng)新研發(fā)的雙錐無(wú)壓三產(chǎn)品重介旋流器和基于專家模型重浮聯(lián)合工藝及精煤質(zhì)量控制智能決策系統(tǒng)，經(jīng)中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)成果鑒定，分別達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先和國(guó)際領(lǐng)先水平。這些成果的背后，是柴里煤礦選煤廠在技術(shù)升級(jí)與智能化建設(shè)道路上的不懈探索。

升級(jí)設(shè)備,破解洗選難題

柴里煤礦選煤廠是集多種功能于一體的礦井型選煤廠，年入洗能力240萬(wàn)噸。但柴里煤礦開采60年，面臨煤炭?jī)?chǔ)量減少、采煤工藝提升等情況，選煤廠也出現(xiàn)諸多難題，如毛煤及原煤煤質(zhì)變化頻繁，粒度、密度組成不穩(wěn)定，硫和煤泥含量增高等。

為解決這些問(wèn)題，選煤廠與威海海王旋流器有限公司合作，他們?cè)趥鹘y(tǒng)旋流器基礎(chǔ)上優(yōu)化升級(jí)，通過(guò)分析煤質(zhì)和理論數(shù)據(jù)，調(diào)整三產(chǎn)品旋流器結(jié)構(gòu)，模擬內(nèi)部流場(chǎng)并對(duì)比分選效果。經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)，選煤廠成功完成設(shè)備改造和高精度分選。

選煤廠主任工程師徐同金表示，由于是首次使用和研制，起初大家心里沒(méi)底。但團(tuán)隊(duì)共同努力，重新設(shè)計(jì)定制雙錐無(wú)壓旋流器，使其符合生產(chǎn)需求，提高精煤回收率和分選精度。

升級(jí)后的設(shè)備，在相同工藝參數(shù)下，優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)與煤質(zhì)的匹配，實(shí)現(xiàn)分選密度與煤質(zhì)高度契合。重介質(zhì)懸浮液在旋流器內(nèi)形成螺旋分選場(chǎng)，原煤依密度分選。該系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)明顯，提高了分選壓力，降低了介質(zhì)消耗和能耗，分選精度從0.5毫米提升到0.25毫米。投入使用后，原煤處理量提升5%，單系統(tǒng)能耗降低7%，精煤產(chǎn)率提高1.5%，2021年至今創(chuàng)造近4000萬(wàn)元經(jīng)濟(jì)效益，獲得多項(xiàng)榮譽(yù)。

引入智能系統(tǒng),精準(zhǔn)控制煤質(zhì)

有了先進(jìn)的硬件設(shè)備，柴里煤礦選煤廠并未滿足，而是將目光投向軟件改造上，致力于打造煤質(zhì)分選的“智慧大腦”。他們與中國(guó)礦業(yè)大學(xué)合作，建立智能集控中心，研發(fā)出基于專家模型重浮聯(lián)合工藝及精煤質(zhì)量控制智能決策系統(tǒng)。

在柴里煤礦選煤廠智能集控中心，筆者聽到集控電腦發(fā)出“8級(jí)精煤灰分偏低”的預(yù)警。這一預(yù)警系統(tǒng)能敏銳捕捉煤質(zhì)變化，及時(shí)提供數(shù)據(jù)支持，減少人為操作誤差，穩(wěn)定產(chǎn)品煤質(zhì)。

選煤廠生產(chǎn)科科長(zhǎng)宋軍介紹，該系統(tǒng)以“塊煤重選 - 粗煤泥直接回收 - 煤泥浮選”工藝為研究對(duì)象，利用物料與礦漿灰分在線檢測(cè)手段，結(jié)合原煤煤質(zhì)分析、歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試數(shù)據(jù)，建立實(shí)時(shí)校正數(shù)學(xué)模型和專家決策模型，優(yōu)化全流程生產(chǎn)工藝參數(shù)。

走進(jìn)集控中心，7臺(tái)智能化集控電腦和由30塊屏幕無(wú)縫拼接的大屏幕映入眼簾，選煤廠所有場(chǎng)景盡收眼底。密控調(diào)度員通過(guò)智能集控平臺(tái)，輕點(diǎn)鼠標(biāo)就能切換圖像，查看各崗位生產(chǎn)狀況。輸入原煤浮沉、理想精煤灰分等煤質(zhì)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)便能自動(dòng)顯示理想分選結(jié)果、重介灰分等指標(biāo)，生成操作數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)全過(guò)程數(shù)據(jù)管理。

集控員白茂玲感慨道：“有了這個(gè)系統(tǒng)，工作輕松多了。輸入生產(chǎn)精煤等級(jí)和標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)就能自動(dòng)調(diào)節(jié)入洗原煤密度和灰分。”該系統(tǒng)經(jīng)鑒定達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，還榮獲多項(xiàng)榮譽(yù)，為選煤廠智能化生產(chǎn)注入強(qiáng)大動(dòng)力。

創(chuàng)新驅(qū)動(dòng),邁向新征程

柴里煤礦選煤廠憑借科技創(chuàng)新，在技術(shù)升級(jí)和智能化建設(shè)上取得顯著成果，不僅解決了生產(chǎn)難題，提升了經(jīng)濟(jì)效益，還為煤炭行業(yè)智能化發(fā)展提供了借鑒。

未來(lái)，選煤廠將持續(xù)創(chuàng)新，加大科技投入，優(yōu)化技術(shù)和設(shè)備，探索更多智能化應(yīng)用。相信在創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)下，柴里煤礦選煤廠將在建設(shè)“世界一流能源企業(yè)”的道路上不斷前行，為煤炭行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展貢獻(xiàn)更大力量。